Wärmespannungen in zylindrischen Verbundkörpern

Abstract

In cooling tubular systems, which are produced by soldering or sealing together, high stresses may arise, which are higher than the strength of the material. For that reason calculating of stresses is necessary. Equations for calculating the stresses are given, based on the theory of tensions in cylindrical pressure vessels. Tensions in four tubular systems (innerpart Kovar-tube, outerpart glasstube, innerpart Kovar-rod, outerpart glasstube, and ceramic of corundring soldered to an alloy of Fe-Ni-Co with solder of Ag-Cu and pure Cu) are calculated. Comme le refroidissement d'articles réunis par soudage ou brasage provoque des contraintes qui peuvent être supérieures aux limites de résistance de ces articles, il est nécessaire de calculer au préalable les composantes de ces contraintes. En se basant sur la théorie de l'état de contrainte dans les récipients cyHndriques résistant à la pression, on développe et on discute des formules pour le calcul des contraintes. On calcule les contraintes pour quatre objets soudés différents: tube de Kovar à l'intérieur—tube de verre à l'extérieur; baguette de Kovar à l'intérieur — tube de verre à l'extérieur ; bague en céramique de corindon à l'intérieur— alliage Fe-Ni-Co à l'extérieur, réunis par une soudure Ag-Cu et une soudure Cu pure. Da bei der Abkühlung von durch Löten oder Verschmelzen hergestellten Verbundkörpern Spannungen auftreten können, die deren Festigkeitsgrenzen übersteigen, ist die Vorausberechnung der einzelnen Spannungskomponenten notwendig. Aufbauend auf der Theorie des Spannungszustandes in zylindrischen Druckgefäßen werden Formeln zur Berechnung der Spannungen hergeleitet und diskutiert. Es werden die Spannungen für vier verschiedene Verbundkörper berechnet (innen Kovarrohr — außen Glasrohr; innen Kovarstab — außen Glasrohr; innen Korundkeramikring — außen Fe-Ni-Co-Legierung, gelötet mit Ag-Cu-Lot und mit reinem Cu-Lot).